本发明属于建筑安装的,具体涉及一种适用于建筑内组合式立管组的整体吊装作业的立管起吊、组对及安装装置及应用方法方法。
背景技术:
1、目前,我国在建筑内的组合式立管组的整体吊装(包括起吊、组对及安装)的基本施工技术已初步形成,并经工程验证具有一定的可行性,所采用的“倒装法”的主要工艺步骤是:在组合风管的首节上设置起吊点,垂直起吊,再将下一节风管置于首节风管的正下方,对齐两节风管的翻边后,进行组对焊接,采用相同的步骤继续组对焊接起吊其余风管段,直至完成整体立管组的起吊组对作业。最终再将立管组固定在管井内。
2、在使用传统的倒装法吊装立管的过程中发现,由于设备和方法的限制,导致安装完成后的立管组质量不佳,存在安全隐患等问题。主要包括以下问题:
3、一、吊装过程中的问题:
4、(1)为了获得稳固的起吊点,保证首节风管在起吊时不易掉落,一般需要对其进行打孔,并在打孔处穿入钢板后焊接,但是该方法对首节风管的破坏较大,在打孔阶段容易导致风管表面凹陷。
5、(2)在后续全部管道起吊完成之后,需要切除穿入首节风管内部的钢板,如此操作之后的风管内表面需要重新打磨平整,并重新添加涂层,工作量较大,费时耗力,且重新修补后的风管内表面平整度很难再达到产品出厂时的水平。
6、(3)且起吊位置没有设置任何平衡措施,在起吊过程中容易造成立管歪斜,与管井壁发生碰撞,损坏风管。
7、二、立管组对焊接的问题:
8、(1)由于已经起吊的风管没有使用任何防晃装置,使得起吊的风管与位于地面的风管之间的组对焊接过程较为困难。
9、(2)由于工期的问题,时常存在焊接处未完全冷却时就直接起吊的情况,可能会导致焊接处在其下部所连接的风管的重力作用下而产生形变,使得风管的掉落风险增大。
10、三、立管组固定支吊架的问题:
11、(1)在立管组整体的组对焊接及起吊操作完成后,需将风管组整体固定在管井内,但是由于当前所采用的简易角钢固定支架无法调整水平支撑角钢所在高度,易出现风管翻边焊接处不能正好位于简易角钢支架上的情况,使得支架的支撑作用减弱,而且不能起到二次保护作用。
12、(2)在这种情况下若想将风管固定于支架上,则需将风管外壁面焊接于支架上,如此可能会出现焊接高温导致风管壁面变形的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种不锈钢组合式立管的吊梁装置及使用方法,可解决当前所采用的传统倒装法中存在的问题,具有结构简单、操作便捷、生产效率高以及经济性好等优势。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
3、一种风管吊装组合机构,用于对风管进行吊装、组对和固定的工具;包括起吊机构、组对紧固框和立管支架机构;所述起吊机构包括吊耳、内支撑机构和吊梁装置;所述吊耳采用两组,对称固设在所述风管两侧的外壁上,所述内支撑机构采用y型结构,设置在所述风管的内壁上,且与所述风管外壁上的两组所述吊耳相对应;所述吊梁装置两端通过吊孔分别设有一组同绳双吊机构,两组所述同绳双吊机构分别连接所述风管外壁上的两组所述吊耳和所述风管内壁上的所述内支撑机构;所述组对紧固框包括两组矩形框架,所述矩形框架的尺寸与所述风管四周的法兰翻边相匹配,每组所述矩形框架的四角均设有延伸的连接耳,两组所述矩形框架通过连接耳对齐后利用紧固件连接;所述立管支架机构包括墙壁支架组、水平支撑角钢和调整支架;所述墙壁支架组设有两组,分别设置在所述风管两侧的立管井内侧壁上,两组所述墙壁支架组通过所述调整支架架设连接两根水平支撑角钢。
4、优选地,所述内支撑机构包括厚钢板、内支撑臂和固定座;所述固定座的两侧分别通过一组内支撑臂连接一块厚钢板,整体呈y字型;两块所述厚钢板分别抵靠在所述风管内壁上,并与所述风管外壁上的两组所述吊耳位置相对应,用于对两组所述吊耳产生向内的拉力时提供向外的支撑力。
5、优选地,所述吊梁装置包括工字型的平衡吊梁,所述平衡吊梁的顶部设有吊装孔,所述吊装孔通过钢丝吊绳和挂钩与起吊机连接;所述平衡吊梁的两端通过下方的吊孔连接至少一组同绳双吊机构,所述同绳双吊机构包括两个吊钩和一根钢丝吊绳,两个所述吊钩分别连接所述钢丝吊绳的两端,所述钢丝吊绳的一端的所述吊钩连接所述风管外壁上的一组所述吊耳,所述钢丝吊绳的另一端穿过平衡吊梁上的吊孔连接另一个所述吊钩,另一个所述吊钩连接所述风管内的所述固定座顶部的吊孔。
6、优选地,所述厚钢板、所述内支撑臂和所述固定座均采用活动连接;所述内支撑臂采用可调节支撑臂,包括外插件支撑臂和一组内插件支撑臂;所述外插件支撑臂采用两组,且所述外插件支撑臂内设有内槽腔,所述内插件支撑臂设有与所述内槽腔相匹配的阶梯结构;所述厚钢板的一侧连接一组所述外插件支撑臂,所述固定座的一侧连接另一组所述外插件支撑臂;所述内插件支撑臂的两端分别插接设置在两组所述外插件支撑臂的内槽腔内并通过紧固件连接固定。
7、优选地,所述风管内壁面相接触的厚钢板内侧设有橡胶软垫,以保护风管内壁面涂层,同时也可增加厚钢板与风管内壁面之间的摩擦力,降低风管掉落的风险。
8、优选地,所述矩形框架包括四组边角外插槽,四组所述边角外插槽中相邻的所述边角外插槽之间通过插槽式连接件连接。
9、优选地,所述插槽式连接件包括外插槽式连接件和内插槽式连接件,所述外插槽式连接件的一端通过一组内插槽式连接件连接所述边角外插槽,所述外插槽式连接件的另一端通过另一组内插槽式连接件连接相邻的所述边角外插槽。
10、优选地,所述立管支架机构包括墙壁支架组、水平支撑角钢和调整支架;所述墙壁支架组设有两组,分别设置在所述风管两侧的立管井内侧壁上,两组所述墙壁支架组通过所述调整支架架设连接两根水平支撑角钢
11、优选地,所述墙壁支架组包括两组若干孔位的墙壁支架,两组所述墙壁支架相互垂直,并设置于所述立管井的内侧壁;所述调整支架包括十字型结构的移动支架、垂直移动垫片和水平支撑角钢;所述移动支架包括水平钢板和竖直钢板整体呈十字型,所述水平钢板上设有腰型孔通过紧固件与所述墙壁支架上的孔位连接紧固,所述移动支架的竖直钢板上设有条形孔,所述l型结构的垂直移动垫片通过紧固件连接设置在所述条形孔内,固定在所述移动支架上,所述水平支撑角钢的两段架设在l型结构的所述垂直移动垫片上,并位于所述风管的法兰翻边边下,用于承托所述法兰翻边。
12、本发明还提供了一种风管吊装组合机构的应用方法,包括如下步骤:将与立管井内墙壁平行的方向定义为横向,与墙壁垂直的方向定义为纵向;
13、步骤s0:准备:
14、步骤s01:在首节风管的两侧外壁面上分别焊接一个吊耳,吊耳顶部距离首节风管的上边缘约30cm;
15、步骤s02:依据风管选取平衡吊梁、钢丝吊绳和相对应的挂钩;依据吊耳的孔洞、固定座的吊孔的尺寸大小分别选取相对应尺寸的挂钩;
16、步骤s03:将四根长度完全一致的钢丝吊绳分别穿过平衡吊梁下方的四个吊孔后,在每根钢丝吊绳的两端分别接上挂钩;
17、将首节风管垂直地面放置,在其内部放入内支撑构机构,将内支撑臂调节至合适的长度之后,再配合使用螺钉将内支撑臂的长度锁定,需要保证固定座两侧的内支撑臂的长度完全相同,且锁定后的内支撑臂的长度可使得其在上部拉力作用下完全伸展时,内支撑臂与水平面的夹角为30-45°;
18、步骤s1:安装:
19、步骤s11:将与起吊机连接的钢丝吊绳底部的挂钩与平衡吊梁顶部的吊耳相连,准备垂直起吊;
20、步骤s12:平衡吊梁两端的四组同绳双吊机构中,每组同绳双吊机构包括两个挂钩,共计八个挂钩,其中四个挂钩与固定座上的四个吊孔连接,固定座位于风管的中轴线上;另外四个挂钩中两两一组分别连接风管外壁上的两个吊耳;
21、步骤s2:起吊:通过起吊机将平衡吊梁提升,平衡吊梁的两端通过同绳双吊机构在吊装风管两侧的吊耳过程中,吊耳对所述风管外壁产生向上的拉力和向内的压力,吊装吊耳的挂钩承受的吊装重力通过同一根钢丝吊绳传递到另一个挂钩上,并作用于吊装的固定座上,固定座通过支撑臂连接的厚钢板将向外的支撑力传递给风管相应的侧壁上;
22、步骤s3:组对拼装:
23、步骤s31:将首节风管垂直起吊至略高于第二节风管长度的高度后,把第二节风管垂直地面摆放于首节风管的正下方;
24、步骤s32:调整组对紧固框的形态及尺寸:拧动组对紧固框的连接耳上的紧固螺钉,将其上下两个矩形框架之间的垂直距离调整至最大,再将组对紧固框的内尺寸调整至略大于风管的法兰翻边外尺寸;还需在组对紧固框的内侧粘贴防误焊胶布,把组对紧固框从第二节风管的顶部套入;
25、步骤s33:将首节风管下放,调整两节风管的法兰翻边处至接近对齐的状态;在首节风管法兰翻边的上方放置组对紧固框的一组矩形框架,在第二节风管翻边的下方放置组对紧固框的另一组矩形框架,调整两组矩形框架的位置,并将两组矩形框架通过连接耳进行紧固连接,直至能箍紧上下两端的风管的法兰翻边,使得两节风管的法兰翻边处至完全对齐的状态;并利用插槽式连接件上的螺钉锁定外插槽式连接件和内插槽式连接件的位置;
26、步骤s34:将组对紧固框四个边角上的连接耳的螺钉拧紧,缩小上下两个矩形框架之间的垂直距离,同时首节风管也在起吊机的控制下慢慢下放,直至螺钉完全拧紧,如此即可完成两节风管的法兰翻边上下配对;
27、步骤s35:将法兰翻边处用焊枪满焊牢固,待焊接处完全冷却即可进行下一步骤;
28、步骤s4:检查:将焊接完成的两节风管向上试吊,吊离地面10cm,观察翻边焊接处、吊点处、首节风管壁面、内支撑构件有无变形开裂等情况;其次,进行承载力实验,在立管上额外加装2倍载荷后,再次使用吊机起吊离地10cm,查看翻边焊接处、吊点处、首节风管壁面、内支撑构件有无变形开裂等情况;在确定无上述情况之后,卸下立管上的额外载荷;
29、步骤s5:重复组对拼装:对第三节风管及后续的所有风管重复进行步骤s3-步骤s4的操作,直至所有风管段都焊接完成,形成一个完整的立管组;需要注意的是,在组对紧固框进入无法拆取的风管井内之前,将其拆除;
30、步骤s6:固定立管组:
31、步骤s61:待所有风管段均拼接组对完成,形成整体立管组后,及时对管组进行固定;
32、安装时,应保证两个墙壁支架的水平角钢之间的横向距离大于风管横向宽度15-20cm;采用自攻螺钉将两组墙壁支架分别固定在混凝土墙面上,并位于立管组的两侧;
33、步骤s62:再安装十字型的移动支架、垂直移动垫片及水平支撑角钢;利用墙壁支架上预留的孔位,配合螺钉,粗调移动支架的水平钢板的位置,需要大致保证移动支架中心的竖直钢板位于立管组纵向壁面的纵向位置的外侧5-10cm;
34、步骤s63:切取两段长度大于风管横向长度6-8cm的水平支撑角钢,水平支撑角钢采用l型角钢,将水平支撑角钢的一侧钢板的厚度面贴紧风管法兰翻边的下部,与该厚度面垂直的角钢外边缘面则紧贴风管的壁面,同时保证水平支撑角钢两端分别伸出风管壁面左右两侧约3-4cm,
35、步骤s64:将水平支撑角钢的厚度面与风管法兰翻边焊接处的下部满焊牢固;
36、步骤s65:根据伸出风管壁面左右两侧的水平支撑角钢的下边缘高度,确定垂直移动垫片的安装位置,并进一步确定移动支架的安装位置;
37、将垂直移动垫片的顶部高度调整至恰好能与水平支撑角钢伸出风管壁面部分的下边缘完全接触,如此即可确定垂直移动垫片的高度,配合螺钉螺母将垂直移动垫片固定于移动支架的竖直钢板上;
38、再利用移动支架的水平钢板上的腰型孔,细调移动支架的水平位置,使得已经安装于其上的垂直移动垫片的顶部与水平支撑角钢的纵向位置完全贴合,然后配合螺钉螺母将移动支架固定于墙壁支架上。
39、与现有技术相比,本发明具备以下有益效果:
40、(1)本发明在首节风管的外壁面焊接预制吊耳,且在风管内部设置表面接触式的内支撑装置,可以减小吊装过程对首节风管的破坏。本发明无需在首节风管上穿孔,无需切割存在于风管内部的起吊装置,也无需打磨风管内部的切割点,可保护风管的内外表面,同时也可节约时间和人力成本。
41、(2)本发明在相邻两段风管的翻边处使用两组对紧固框对齐夹紧后再焊接,不仅可以保证两风管的翻边完全对齐,而且夹紧后再焊接可减小焊接位置的变形程度,提高焊接质量。
42、(3)使用本发明中的可调节高度的立管支架机构,可使得风管翻边焊接处刚好架于支架上,支架可提供支撑作用,防止风管掉落,起到二次保护作用,提高工程的整体安全性。
43、(4)使用本发明中可将翻边处满焊于可调高度的支架上,而不用将风管壁面焊接于支架上,避免风管壁面在焊接高温下产生变形的问题。
44、综上所述,本发明相较于以往传统的立管倒装法,大部分部件可在工厂内进行批量化预制,成型效果好,节省工期,降低材料损耗;焊接的起吊装置无需切割拆卸,操作便捷,大大降低了工人的劳动强度,提高施工效率;使用平衡梁起吊立管组,同时在风管内部设置内支撑构件,降低立管组在起吊过程中歪斜、碰撞的风险,安全性更高;立管支架的可在水平方向和竖直方向调节,可确保风管翻边焊接处可刚好架于支架上,实用性及可操作性更强;组对紧固框可使风管翻边处完全对齐夹紧后再焊接,保证焊接质量,经济性好。
1.一种风管吊装组合机构,用于对风管(4)进行吊装、组对和固定的工具;其特征在于,包括起吊机构、组对紧固框和立管支架机构;
2.根据权利要求1所述的一种风管吊装组合机构,其特征在于,所述内支撑机构包括厚钢板(6)、内支撑臂和固定座(9);
3.根据权利要求2所述的一种风管吊装组合机构,其特征在于,所述吊梁装置包括工字型的平衡吊梁(3),所述平衡吊梁(3)的顶部设有吊装孔,所述吊装孔通过钢丝吊绳(1)和挂钩(2)与起吊机连接;
4.根据权利要求2所述的一种风管吊装组合机构,其特征在于,所述厚钢板(6)、所述内支撑臂和所述固定座(9)均采用活动连接;所述内支撑臂采用可调节支撑臂,包括外插件支撑臂(7)和一组内插件支撑臂(8);
5.根据权利要求2所述的一种风管吊装组合机构,其特征在于,所述风管(4)内壁面相接触的厚钢板(6)内侧设有橡胶软垫,以保护风管内壁面涂层,同时也可增加厚钢板(6)与风管(4)内壁面之间的摩擦力,降低风管(4)掉落的风险。
6.根据权利要求1所述的一种风管吊装组合机构,其特征在于,所述矩形框架包括四组边角外插槽(10),四组所述边角外插槽(10)中相邻的所述边角外插槽(10)之间通过插槽式连接件连接。
7.根据权利要求6所述的一种风管吊装组合机构,其特征在于,所述插槽式连接件包括外插槽式连接件(11)和内插槽式连接件(12),所述外插槽式连接件(11)的一端通过一组内插槽式连接件(12)连接所述边角外插槽(10),所述外插槽式连接件(11)的另一端通过另一组内插槽式连接件(12)连接相邻的所述边角外插槽(10)。
8.根据权利要求1所述的一种风管吊装组合机构,其特征在于,所述立管支架机构包括墙壁支架组、水平支撑角钢(26)和调整支架;所述墙壁支架组设有两组,分别设置在所述风管(4)两侧的立管井内侧壁上,两组所述墙壁支架组通过所述调整支架架设连接两根水平支撑角钢(26)。
9.根据权利要求8所述的一种风管吊装组合机构,其特征在于,所述墙壁支架组包括两组若干孔位的墙壁支架(23),两组所述墙壁支架(23)相互垂直,并设置于所述立管井的内侧壁;
10.基于权利要求1-9任一项所述的一种风管吊装组合机构的应用方法,其特征在于,包括如下步骤: